（安徽专用）高考物理二轮 考前三个月 第7题 机械振动与机械波 光学案.doc

第7题机械振动与机械波光1如图1所示，是一个单摆的共振曲线(g取10 m/s2)()图1a此单摆的摆长约为2.8 mb此单摆的周期约为0.3 sc若摆长增大，则共振曲线的峰值向上移动d若摆长增大，则共振曲线的峰值向右移动答案a解析由单摆的共振曲线知，当驱动力的频率为0.3 hz时单摆的振幅最大，因此单摆的固有频率为0.3 hz，固有周期为t0 s，选项b错；由t2 得单摆的摆长约为l2.8 m，所以选项a正确；当摆长增大时，周期变大，固有频率变小，曲线的峰值应向左移，选项c、d均错2如图2所示，长度为l的轻绳上端固定在o点，下端系一小球(小球可看做质点)在o点正下方，距o点处的p点固定一颗小钉子现将小球拉到点a处，轻绳被拉直，然后由静止释放小球点b是小球运动的最低位置，点c(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置已知点a与点b之间的高度差为h，hl.a、b、p、o在同一竖直平面内当地的重力加速度为g，不计空气阻力下列说法正确的是()图2a点c与点b的高度差小于hb点c与点b的高度差大于hc小球摆动的周期等于 d小球摆动的周期等于 答案c解析由机械能守恒定律可知，点c与点b的高度差等于h，选项a、b错误；由单摆的周期公式可知，小球摆动的周期等于 ，选项c正确，d错误3一个质点做简谐运动的图象如图3所示，下列说法不正确的是()图3a质点振动的频率为4 hzb在10 s内质点经过的路程是20 cmc在5 s末，质点的速度为零，加速度最大dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm答案a解析由图象可知，质点振动的周期为4 s，故频率为0.25 hz，a错误；在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是10a20 cm，b正确；在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，c正确；由图象可得振动方程是x2sin (t) cm，将t1.5 s和t4.5 s代入振动方程得x cm，d正确4一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力f随时间t变化的图象为正弦曲线，如图4所示，下列说法正确的是()图4a在t从0到2 s时间内，弹簧振子做加速运动b在t13 s和t25 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反c在t25 s和t37 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同d在t从0到4 s时间内，t2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大答案c解析在t从0到2 s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，弹簧振子做减速运动，a错误；从题图中可以看出，在t13 s和t25 s时，弹簧振子所受的回复力大小相等，可知弹簧振子的速度大小相等，在这段时间内弹簧振子是从负向最大位移向正向最大位移运动，速度方向相同，b错误；从题图中可以看出，在t25 s和t37 s时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，c正确；从题图中可以看出，t2 s时刻弹簧振子所受的回复力最大，弹簧振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，d错误5图5为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6 s时的波形图，波的周期t0.6 s，则()图5a波的周期为2.4 sb在t0.9 s时，p点沿y轴正方向运动c经过0.4 s，p点经过的路程为4 md在t0.5 s时，q点到达波峰位置答案d解析因为t0.6 s且波沿x轴负方向传播，所以波一定传播了，经过t，所以周期为0.8 s，a错误；p点在0时刻沿y轴负方向运动，经过t后仍沿y轴负方向运动，b错误；经过0.4 s即半个周期，p点振动通过的路程为两个振幅，为0.4 m，c错误；经过0.5 s，q点恰好到达波峰位置，d正确6如图6所示是一列横波上a、b两质点的振动图象，该波由a传向b，两质点沿波的传播方向上的距离x6.0 m，波长4.0 m，这列波的波速()图6a12 m/s b20 m/s c30 m/s d60 m/s答案b解析由题图知，波动周期t0.4 s根据两质点振动图象画出两质点之间的波形图，由波长4.0 m可得，ab之间为波长，该波由a传至b的时间可表示为tt0.3 s，由v，解得v20 m/s，选项b正确7一列简谐横波某时刻的波形如图7中实线所示，经过0.50 s后的波形如图中虚线所示已知波的周期为t，且0.25 st0.50 s，则()图7a当波向x轴的正方向传播时，波速大小为10 m/sb无论波向x轴正方向传播还是向x轴负方向传播，在这0.50 s内x1.0 m的m质点，通过的路程都相等c当波向x轴正方向传播时，x1.0 m的质点m和x2.5 m的质点n在0.50 s内通过的路程不相等d当t0.10 s时，x1.0 m的质点m振动的位移一定是0答案a解析由波形图可知，波长4 m，当波向x轴的正方向传播时，0.50 s传播了，t0.50 s，解得t0.4 s，所以波速v/t10 m/s，选项a正确；当波向x轴的正方向传播时，在这0.50 s内x1.0 m的m质点，通过的路程为4a5a10 cm；当波向x轴的负方向传播时，在这0.50 s内x1.0 m的m质点，通过的路程为7/44a7a14 cm，选项b错误；当波向x轴正方向传播时，x1.0 m的质点m和x2.5 m的质点n在0.50 s内通过的路程相等，选项c错误；当波向x轴正方向传播时，当t0.10 st/4时，x1.0 m的质点m的位移为0；当波向x轴负方向传播时，t0.50 s，解得t s，当t0.10 s0.35 t时，x1.0 m的质点m的位移为负值，选项d错误本题答案为a.8如图8所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30，一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出出射光线与入射光线之间的夹角为30，则此棱镜材料的折射率是()图8a. b.c. d.答案d解析过ac面作出法线，如图所示，可知230，160，所以n.9如图9所示，一横截面为直角三角形的三棱镜，b90，c30.一束与ab面成30角的光线射向ab面，经过bc边发生一次反射，再从ac边射出，且出射光线的折射角为60.则这种材料的折射率为()图9a. b. c. d2答案b解析作出光路图，如图所示，根据几何关系和折射定律有n，可得i30，n.10如图10所示，从点光源s发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏ab间形成一条彩色光带在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是()图10aa侧是红色光，b侧是紫色光b在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长c三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率d在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率答案c解析由题图可以看出，a侧光偏折得较厉害，三棱镜对a侧光的折射率较大，所以a侧是紫色光，波长较小，b侧是红色光，波长较大，因此a、b错，c正确；又vc/n，所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，d错11如图11所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线都是由圆心o点沿oc方向射出则可知()图11a挡住bo光线，oc光线是红光b挡住bo光线，oc光线是紫光cao光线较bo光线穿过玻璃砖所需时间短d在双缝干涉实验中，若仅将入射光由ao光线变为bo光线，则干涉亮条纹间距变小答案b解析根据光路的可逆性，复色光从空气射入玻璃，偏折大的折射率大，在玻璃中，紫光折射率大于红光，所以a是紫光，b是红光，题中，若挡住bo光线，oc光线是紫光，所以选项a错误，b正确；在玻璃中，紫光折射率大，光速小，光程相同时，所需时间长，即ao光线较bo光线穿过玻璃柱体所需时间长，选项c错误；双缝干涉条纹间距公式为x，可见，若l和d不变时，入射光由波长较短的紫光改为波长较长的红光，条纹间距变大，选项d错误本题答案为b.12如图12所示，两束不同单色光p和q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心o点沿of方向，由此可知()图12ap光的光子能量比q光大bq光穿过玻璃砖所需的时间比p光短c两束光以相同的入射角从水中射向空气，若q光能发生全反射，则p光也一定能发生全反射d如果让p、q两束单色光分别通过同一双缝干涉装置，p光形成的干涉条纹间距比q光的大答案d解析根据光路的可逆性，当两种不同的单色光均沿fo方向射向圆心o点时，p光的折射角较大，根据折射定律可知，p光在玻璃砖中的折射率较小，所以 p光的光子频率较小，光子能量也较小，选项a错误；根据关系式vc/n和nqnp可知，q光在玻璃砖中的波速较小，又因为两种单色光在玻璃中传播的距离相同，所以q光传播时间比p光长，选项b错误；在玻璃中q光的折射率较大，在水中q光的折射率也较大，根据临界角公式sin c1/n以及nqnp可知，当光从水中射向空气时，q光的折射率较小，所以若两束光以相同的入射角从水中射向空气，q光能发生全反射，则p光不一定能发生全反射，选项c错误；p光的折射率较小，波长较长，再根据光的双缝干涉条纹间距公式x可知，若用同一干涉装置做实验，则p光的干涉条纹间距比q光的大，所以选项d正确本题答案为d.13如图13所示，一束由两种色光混合的复色光沿po方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束、，则()图13a光束仍为复色光，光束、为单色光，且三束光一定相互平行b增大且90，光束、会远离光束c在此玻璃中光束的折射率比光束的折射率小d减小且0，光束可能会从上表面消失答案a解析由玻璃对不同色光的折射率不同并结合光